一种汽车尾气废热高效能量回收装置及设计方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种汽车尾气废热高效能量回收装置及设计方法。基于温差发电技术，将热管技术和导热翅片相结合应用于能量回收装置的冷热源，实现汽车尾气废热高效回收和冷却水快速散热。设计过程中主要通过对温差发电装置的整体结构与其中的关键部件：温差发电组件、换热器、热管和冷却水箱进行材料选择和结构设计，并对装置进行热、电、结构耦合仿真及优化，最大限度的提高温差发电组件整体的有效输出功率和热电转换效率，实现汽车尾气废热的高效能量回收。能量回收。能量回收。

【技术实现步骤摘要】
一种汽车尾气废热高效能量回收装置及设计方法


[0001]本专利技术涉及汽车排放尾气废热回收
，具体涉及一种汽车尾气废热高效能量回收装置及设计方法。

技术介绍

[0002]目前，热电效应可分为塞贝克、珀尔帖及汤姆逊效应，温差发电是基于温差发电材料的塞贝克效应，当热电材料两端温度存在差异时，材料的两端会形成电动势并产生电流，实现热能到电能的直接转化。常规的温差发电器热电转换效率不到10％，且在现有的汽车尾气废热能量装置中，一般常采用平板式温差发电装置，如中国专利CN108322095A公开了一种平板式汽车尾气温差发电装置，但是由于车辆的排气管横截面多为圆形且直径相对不大，导致平面块状形式的温差发电片无法直接安装在现有的汽车尾气排气管中。再根据中国专利CN101459396A提供的一种温差发电热管及温差发电装置公开了热管与温差发电结合的技术方案，总体传热量较小。因此提高尾气废热能量回收效率，对提高汽车发动机的燃油经济性、节约能源具有重要的意义。
[0003]对于工程应用而言，如何进一步提升汽车尾气能量回收的效率和稳定性仍是亟待解决的问题本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种汽车尾气废热高效能量回收装置，其特征在于，采用正六边形筒式结构，包括进气口(1)，换热器(2)，导热铜板(3)，高温温差发电片(4)，低温温差发电片(5)，热管(6)，铜翅片(7)，冷却水箱(8)，进水口(9)，出气口(11)，泡沫玻璃(12)，长螺杆(13)，螺母(14)，出水口(15)；所述进气口(1)一端与汽车尾气排气管催化转化器相连，所述进气口(1)另一端与换热器(2)顶端相连，所述换热器(2)底端与出气口(11)相连，出气口(11)与汽车的消声器相连，所述换热器(2)外层被冷却水箱(8)包裹；冷却水箱(8)的一端开有进水口(9)，与出气口(11)处于同一端，另一端开有出水口(15)，与进气口(1)处于同一端，通过与车辆上的发动机水冷却装置相连，降低热电发电模块冷端面温度；所述热管(6)冷凝段伸入冷却水箱(8)中，且热管的冷凝段设有铜翅片(7)，铜翅片(7)位于冷却水箱(8)中；热管(6)的蒸发段伸入换热器(2)内，且热管(6)的蒸发段也设有铜翅片(7)，铜翅片(7)位于换热器内(2)中；所述多个导热铜板(3)对齐设置，且上下两端以及中间位置分别通过长螺杆(13)相连接，通过与螺母(14)的螺纹配合提供预紧力；相邻两导热铜板(3)之间设有温差发电片：两导热铜板(3)之间靠近换热器(2)的部分设置高温温差发电片(4)，靠近冷却水箱(8)的部分设置低温温差发电片(5)；所述泡沫玻璃(12)紧贴于冷却水箱(8)和导热铜板(3)之间，起到隔热作用。2.根据权利要求1所述的一种汽车尾气废热高效能量回收装置，其特征在于，考虑到排气管内部最高温度在400℃～500℃，其中高温温差发电片(4)采用工作温度在450℃左右的中温热电材料碲化铅，低温温差发电片(5)采用工作温度在250℃以下的低温热电材料碲化铋。3.根据权利要求1所述的一种汽车尾气废热高效能量回收装置，其特征在于，换热器与导热铜板(3)底端焊接固定。4.根据权利要求1所述的一种汽车尾气废热高效能量回收装置，其特征在于，温差发电片和导热铜板...

【专利技术属性】
技术研发人员：沈钰杰，王健，李龙，刘庭硕，李思远，侯芊荷，杨晓峰，刘雁玲，
申请(专利权)人：江苏大学，
类型：发明
国别省市：